CN104750398A - 基于水文图纸的图形交互系统及水文数据的处理方法 - Google Patents

Abstract

发明实施例提供了一种基于水文图纸的图形交互系统及水文数据的处理方法，涉及水文预报技术领域。本发明实施例提供的图形交互系统包括：水文图纸的生成显示单元，用于自动生成在计算机中显示的水文专业图纸；实际水文曲线生成显示单元、预报数据生成单元、曲线尺单元和预报水文曲线交互生成显示单元。本发明实施例供的基于水文图纸的图形交互系统及水文数据的处理方法，通过预报数据修正单元对预报数据进行修正、预报水文曲线生成显示利用曲线尺单元提供的曲线尺绘制预报水文曲线，提供了强大的人机交互功能，预报水文曲线的生成可以融入预报人员的专业知识及经验，可以使得生成的预报水文曲线更接近于真实值，提高预报精度。

Description

基于水文图纸的图形交互系统及水文数据的处理方法

技术领域

本发明涉及水文预报技术领域，具体而言，涉及一种基于水文图纸的图形交互系统及水文数据的处理方法。

背景技术

洪水预报是根据洪水的形成和运动规律，利用已发生的水文、气象等资料，预测未来的洪水情况。在计算机上实现洪水预报联机作业的运行系统称为洪水预报系统，而图形显示是预报系统中最直观、最形象的一种表现形式。

目前，在水文专业软件方面图形显示主要采用Tee Chart和PE5控件，或通过OLE的方式直接使用EXCEL等方式实现。然而这些控件只提供线条颜色的设置等简单的功能，缺乏预报专业方面的人机交互功能，因此目前的绘图组件为预报人员的预报工作带来了一定的局限性，导致预报精度不高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种基于水文图纸的图形交互系统及水文数据的处理方法，以提高预报精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于水文图纸的图形交互系统，包括：

水文图纸的生成显示单元，用于自动生成在计算机中显示的水文专业图纸；

实际水文曲线生成显示单元，用于根据数据接口传入的预报站点的实际水文数据，生成所述预报站点的实际水文曲线，将所述预报站点的实际水文曲线在所述水文专业图纸上的显示区域显示；

预报数据生成单元，用于根据所述预报站点的实际水文数据，按照预设的预报方案，计算生成所述预报站点在设定的预报时间段内的多个预报数据；

曲线尺单元，用于为用户提供预生成的水文专业用的曲线尺；

预报水文曲线交互生成显示单元，用于接收并执行所述用户利用所述预生成的曲线尺输入的曲线生成指令，在所述水文专业图纸上生成显示平滑连接多个表征所述预报数据的预报参考数据点的曲线，所述曲线为所述预报站点在设定的预报时间段内的预报水文曲线。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，所述显示区域位于所述水文专业图纸中预建立的坐标系，所述坐标系的纵坐标为水文数据，可自动生成或手工交互输入，所述坐标系的横坐标为时间，每毫米为1小时，数字显示为日期及每天的2点、8点、14点、20点。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，所述曲线尺单元，具体用于利用所述曲线尺的实物，按照1:1的比例进行数字化处理，得到所述曲线尺的边缘数据，将所述边缘数据固化后生成曲线尺；为用户在人机交互预报时提供曲线尺。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，所述预报水文曲线交互生成显示单元，包括：

曲线尺移动单元，用于接收所述用户利用键盘或鼠标输入的移动、旋转和/或翻转指令，移动、旋转和/或翻转所述预生成的曲线尺，使得相邻两个所述预报参考数据点在所述预生成的曲线尺的外部边缘；

曲线交互生成显示单元，用于接收所述用户沿所述预生成的曲线尺的所述外部边缘输入的曲线生成指令，生成平滑连接所述相邻两个预报参考数据点的曲线段；每相邻两个预报参考数据点间的曲线段生成后，在所述水文专业图纸上显示平滑连接所述多个预报参考数据点的曲线。

结合第一方面、第一方面第一种、第二种、第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，所述预报站点为多个，所述水文专业图纸中设有多个显示区域，所述图形交互系统还包括：

存储单元，用于存储索引表，所述索引表中记录有每个预报站点的名称与一个显示区域的对应关系；

所述实际水文曲线生成显示单元，包括：

实际水文曲线生成单元，用于接收预报站点的实际水文数据，生成所述预报站点的实际水文曲线；

显示区域索引单元，用于查找所述索引表，根据所述预报站点的名称，在所述索引表中查找到所述预报站点对应的显示区域；

实际水文曲线显示单元，用于将所述预报站点的实际水文曲线在所述水文专业图纸上的、查找到的所述预报站点对应的显示区域显示。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第五种可能的实施方式，图形交互系统还包括：

分页单元，用于将所述水文专业图纸划分为多页，每页水文专业图纸用于显示至少一个预报站点的实际水文曲线和预报水文曲线；

分页显示单元，用于接收所述用户通过键盘或鼠标输入的翻页指令，依次显示所述每页水文专业图纸中的所述至少一个预报站点的实际水文曲线和预报水文曲线。

所述至少一个预报站点包括：至少一个主预报站点和每个所述主预报站点的所有的附属预报站点。

第二方面，本发明实施例提供了一种水文数据的处理方法，应用于基于水文专业图纸的图形交互系统；所述方法包括：

接收预报站点的实际水文数据，根据所述预报站点的实际水文数据，生成所述预报站点的实际水文曲线，将所述预报站点的实际水文曲线在所述水文专业图纸上的显示区域显示；

根据所述预报站点的实际水文数据，按照预设的预报方案，计算生成所述预报站点在设定的预报时间段内的多个预报数据；

接收用户利用预生成的曲线尺输入的曲线生成指令，在所述水文专业图纸上显示平滑连接多个表征所述预报数据的预报参考数据点的曲线，所述曲线为所述预报站点在设定的预报时间段内的预报水文曲线。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，所述接收用户利用预生成的曲线尺输入的曲线生成指令，在所述水文专业图纸上显示平滑连接修正后的所述多个预报参考数据点的曲线，包括：

接收所述用户利用键盘或鼠标输入的移动、旋转和/或翻转指令，移动、旋转和/或翻转所述预生成的曲线尺，使得相邻两个所述预报参考数据点在所述预生成的曲线尺的外部边缘；

接收所述用户沿所述预生成的曲线尺的所述外部边缘输入的曲线生成指令，生成平滑连接所述相邻两个预报参考数据点的曲线段；

循环执行上述步骤，直至每相邻两个预报参考数据点间的曲线段生成，在所述水文专业图纸上显示平滑连接所述多个预报参考数据点的曲线。

本发明实施例提供的基于水文图纸的图形交互系统及水文数据的处理方法，通过预报数据修正单元、曲线尺单元、预报水文曲线交互生成显示单元等单元的设置，提供了强大的人机交互功能，预报水文曲线的生成可以融入预报人员的专业知识及经验，可以使得生成的预报水文曲线更接近于真实值，提高预报精度。

通过将一张图纸划分为多个显示区域，一个显示区域用于显示一个预报站点的水文数据，实现在一张图纸中可以显示多个预报站点的水文数据，且各个预报站点之间的水文数据不重叠，为水文预报提供更多的数据支持，进一步提高预报精度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的图形交互系统的结构组成框图；

图2为图形交互系统中实际水文曲线生成显示单元的结构组成框图；

图3为本发明实施例提供的水文数据的处理方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的又一种图形交互系统的结构组成框图；

图5为多个预报站点的水文数据在水文专业图纸中的显示示意图；

图6为本发明实施例中涉及的显示有水文曲线的水文专业图纸的示意图；

图7为主预报站点及其附属预报站点在同一显示区域显示的示意图；

图8为利用曲线尺的单元提供的曲线尺绘制预报水文曲线的示意图；

图9为实际水文曲线对比分析示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在阐述本发明实施例提供的基于水文图纸的图形交互系统及水文数据的处理方法之前，首先介绍实现本发明实施例涉及到的图纸。

基于水文图纸的图形交互系统提供水文图纸的生成显示单元，用于自动生成在计算机中显示的水文专业图纸，即水文专业手工绘图图纸，与水文专业手工绘图图纸的比例为1:1，显示格式相同。所述水文专业图纸上建立有设有均匀刻度的刻度轴，如图1所示的Y轴，均匀刻度为图片像素点刻度，也可以是自定义流量设置的刻度。所述图纸可以采用在图片框(PictureBox)中直接绘线的方式绘制。所述水文专业图纸中，纵坐标为需要显示的水文数据(例如，水位数据，流量数据，落差数据)，横坐标为时间，显示为每天的2点、8点、14点、20点、日期以及该日期属于星期几。可以通过设置的默认颜色，调用框架绘制函数DrawFrame()，通过PictureBox的Line()方法绘制纵向和横线格子，最小宽度为1毫米，每6格子上是将通过Api函数将颜色加深，每12个格子进行加宽加深绘制。2点数据格的纵坐标为线条最粗颜色最深的线条，其次是14点纵坐标，8点和20点为颜色较浅较细的线条，不在这四个时间点上的格子为最细颜色最浅的纵线，满足了水文专业图纸的需要。

时间轴的实现：在描述的框架绘制函数DrawFrame()被调用后，将返回一个每天2点、8点、14点和20点的横线X坐标数组，再结合预报根据时间(NowDate)和绘图开始时间(DrawDate)，通过PictureBox的Print函数，在X坐标对应的位置按照水文专业要求，将时间的年月日和星期打印相应位置的图片上。

水文专业图纸中划分了多个显示区域，且水文专业图纸中的相邻两个显示区域之间存在间隔，一个显示区域为一个独立的坐标系，一个显示区域用于显示一个预报站点的水文数据。

每个预报站点的水文数据在所述水文专业图纸中的显示区域与所述刻度轴存在位置对应关系，在所述位置对应关系中，每个预报站点的水文数据的最大值和最小值分别对应于每个预报站点的水文数据的显示区域在所述刻度轴上的起始值和终点值。例如图5中所示，一个预报站点的水文数据的最大值6000对应于水文专业图纸中的显示区域A在Y轴上的起始值y0，该预报站点的水文数据的最小值4000对应于水文专业图纸中的显示区域在Y轴上的终点值y2。水文专业图纸中各个显示区域的位置可以根据设置而调整，但是需保证相邻两个显示区域之间存在间隔，以避免每个显示区域中显示的水文数据之间不重叠，实现在同一张水文专业图纸中同时显示多个预报站点的水文数据且不重叠。

参阅图1，本发明实施例提供的基于水文水文专业图纸的图形交互系统，包括：实际水文曲线生成显示单元101，预报数据生成单元102，预报曲线修正单元103，曲线尺单元104，预报水文曲线交互生成显示单元105。其中，

所述实际水文曲线生成显示单元101，用于根据数据接口传入的预报站点的实际水文数据，自动生成所述预报站点的实际水文曲线，将所述预报站点的实际水文曲线在所述水文专业图纸上的显示区域显示。所谓实际水文数据是指预报时间之前一段时间的实际水文数据。水文数据可以是水位数据、流量数据或落差数据等，相应的水文曲线也可以是水位变化过程曲线或流量变化过程曲线等。

预报数据生成单元102，用于根据所述预报站点的实际水文数据，按照预设的预报方案，自动计算生成所述预报站点在设定的预报时间段内的多个预报数据。多个预报数据为预报时间段内的多个时间点的预报数据，例如时间为2点的预报数据，时间为8点的预报数据。

本发明实施例提供的图形交互系统提供了多种预报方案，包括固定平均传播时间的河道验算预报、分级流量传播时间的河道验算预报、使用传播时间曲线的河道验算预报、先合成再演算预报、先演算再合成预报、分段和不分段演算预报中的至少两种，因此，预报数据生成单元102具体用于，接收用户输入的预报方案选择指令，根据用户选择的预报方案及所述预报站点的实际水文数据，生成所述预报站点在设定的预报时间段内的多个预报数据。上述多种预报方案均为水文专业常用的预报方案，根据用户选择的预报方案自动计算生成预报数据为现有技术，基于节约篇幅原则，此处对于具体的计算生成过程不作细述。

预报人员的经验对于水文预报具有重要意义。预报人员根据专业知识及多年的预报经验，在生成预报水文曲线的过程中，实现预报人员与系统的交互，可以提高预报水文曲线的准确度。

预报水文曲线交互生成显示单元105，用于生成并显示预报水文曲线。生成并显示预报水文曲线可以有自动生成和交互生成等至少两种方式。

针对自动生成方式：预报水文曲线交互生成显示单元105具体用于，自动生成平滑连接表征所述多个预报数据的预报参考数据点的曲线，所述曲线为所述预报站点在设定的预报时间段内的预报水文曲线。预报曲线修正单元103，用于接收用户通过鼠标或键盘输入的上移或下移指令，调整所述自动生成的预报水文曲线，使得修正后的预报水文曲线更准确。预报曲线修正单元103，也可以根据预先设定修正参数，自动调整所述自动生成的预报水文曲线，使得修正后的预报水文曲线更准确。

针对交互生成方式：曲线尺单元104，用于为用户提供预生成的水文专业用的曲线尺。曲线尺的生成可以是通过扫描曲线尺实物得到扫描图片，将所述扫描图片中的曲线尺进行数字化处理，得到所述扫描图片中的曲线尺的边缘数据，将所述边缘数据固化在类单元的数组中。所述曲线尺主要有“刀刀尺”和“曲线板”两种。

预报水文曲线交互生成显示单元105，具体用于接收并执行所述用户利用所述预生成的曲线尺输入的曲线生成指令，在所述水文专业图纸上生成显示平滑连接表征所述多个预报数据的预报参考数据点的曲线，所述曲线为所述预报站点在设定的预报时间段内的预报水文曲线。

利用预生成的曲线尺人工交互进行预报时，连接不同时间点上的多个预报水文数据得到光滑曲线的过程中，涉及曲线尺的移动、旋转、翻转等功能，这些功能的实现可以结合鼠标和键盘。例如，在显示曲线尺的状态下，鼠标在图纸上任意拖动将曲线尺拖动至需要绘线的区域；或者利用键盘的上下左右键进行移动；按住Ctrl功能键，再按左右键，可实现曲线尺围绕尺子中心点的逆时针、瞬时时针旋转；每次旋转的角度大小可调整，Alt+D键，旋转的角度加大，Alt+X键角度将缩小。Shift或ALT+左右键，实现尺子的左右翻转，Shift或Alt+上下键，实现尺子的上下翻转。

具体实现时，所述预报水文曲线交互生成显示单元105，包括：

曲线尺移动单元1051，用于接收所述用户利用键盘或鼠标输入的移动、旋转和/或翻转指令，移动、旋转和/或翻转所述预生成的曲线尺，使得相邻两个所述预报参考数据点在所述预生成的曲线尺的外部边缘。

曲线交互生成显示单元1052，用于接收所述用户沿所述预生成的曲线尺的所述外部边缘输入的曲线生成指令，生成平滑连接所述相邻两个预报参考数据点的曲线段；每相邻两个预报参考数据点间的曲线段生成后，在所述水文专业图纸上显示平滑连接所述多个预报参考数据点的曲线。

预报站点分为主预报站点和附属预报站点，主预报站点是指在河道预报中起到控制作用的那些站点，一般为基本水文(水位)站，而附属预报站点是指一些距离主预报站点距离较近、相关性比较好的专用站点等。通常的附属预报站点的水文数据对于主预报站点的水文预报具有重要意义，因此，为了提高水文预报的准确度，一张水文专业图纸中至少显示一个主预报站点和该主预报站点的所有附属预报站点的水文数据及水文曲线。

一个预报站点(主预报站点或附属预报站点)在水文专业图纸上具有独立的显示区域。所述图形交互系统还包括存储单元106，用于存储索引表，所述索引表中记录有每个预报站点的名称与一个显示区域的对应关系，例如预报站点a对应显示区域A。

参阅图2，所述实际水文曲线生成显示单元101，包括：

实际水文曲线生成单元1011，用于接收预报站点的实际水文数据，生成所述预报站点的实际水文曲线。

显示区域索引单元1012，用于查找所述索引表，根据所述预报站点的名称，在所述索引表中查找到所述预报站点对应的显示区域。

实际水文曲线显示单元1013，用于将所述预报站点的实际水文曲线在所述水文专业图纸上的、查找到的所述预报站点对应的显示区域显示。

例如，参阅图5，此时获得预报站点A的流量数据为5000，则根据该预报站点的水文数据的显示区域与所述刻度轴的位置对应关系，数量流量5000应该显示于显示区域A中，且显示位置对应于Y轴的y1(即)。

本发明实施例涉及的水文专业图纸大于目前的显示器的尺寸，可以显示多个主预报站点及每个主预报站点的所有附属预报站点的水文曲线。在查看时，预报人员可以翻页查看各个预报站点的水文曲线图形。此时，图形交互系统可以包括：

分页单元107，用于将所述水文专业图纸划分为多页，每页水文专业图纸显示至少一个预报站点的实际水文曲线和预报水文曲线。所述至少一个预报站点包括：至少一个主预报站点和每个所述主预报站点的所有的附属预报站点。例如，一张水文专业图纸中绘制了50个预报站点的水文数据线，可以将该水文专业图纸划分为连续的5页，每页显示10个预报站点(因为每页要显示至少一个主预报站点和每个主预报站点的所有附属预报站点，因此每页显示的预报站点的个数可以是不均分的)的水文数据线，查看时只需滚动鼠标或使用键盘上的上下键，或者上下拖动水文专业图纸即可。

需要说明的是，水文曲线可以是流量、水位等，因此，当需要显示同一预报站点的多种类型的水文曲线时，一个预报站点可以有多个独立的显示区域，一个独立的显示区域用于显示水文曲线中的一种类型的水文曲线。如图7所示。例如，图5所示的两个显示区域，既可以用于分别显示两个不同预报站点的一种类型的水文曲线，也可以用于分别显示同一个预报站点的不同类型的水文曲线。

主预报站点及其附属预报站点的水文曲线可以在不同的显示区域显示，但为了便于预报计算，也可以将主预报站点及该主预报站点的所有的附属预报站点的同一类型的水文曲线在同一个显示区域显示，通过不同图形显示以便于区分，如图7所示。

分页显示单元108，用于接收所述用户通过键盘或鼠标输入的翻页指令，依次显示所述每页水文专业图纸中的所述至少一个预报站点的实际水文曲线和预报水文曲线。

实现图形交互系统中编制了利用鼠标左右、上下拖动水文专业图纸进行移动的功能和鼠标滚轮滚动上下移动图片的功能。实现功能主要是通过PictureBox的MouseDown、MouseMove、MouseUp三个事件来完成的，当按下鼠标后设置一个将要移动图片的标志参数，在鼠标移动过程中进行实时根据鼠标移动的距离调整PictureBox的Left(左边)和Top(顶部)完成图形的拖动，同时通过调用Api函数的鼠标钩子，检视鼠标滚轮的事件，在人工滚动鼠标滚轮时可进行上下水文专业图纸的滚动。

水文专业图纸刷新的优化，由于水文专业图纸图幅较大，在进行人工拖动后，需要对图进行重新绘制，本图形交互系统采用在第一次加载时，绘制没有时间坐标和纵坐标的水文专业图纸，保存在同目录下的一个图片文件，在以后的加载中优先检查有没有该图，有该图直接加载，反之重新绘制；每个站点的流量过程线(或水位过程线)都是使用Line控件数组进行绘制，提高了图形刷新的时间。

本发明实施例提供的基于水文专业图纸的图形交互系统，按照水文专业实际图纸的显示模式和风格，通过一定的预报算法和数据修正，利用水文专业用曲线尺完成水文过程曲线的绘制与显示，提供了强大的人机交互功能，预报水文曲线的生成可以融入预报人员的专业知识及经验，可以使得生成的预报水文曲线更接近于真实值，提高预报精度。

通过将一张水文专业图纸划分为多个显示区域，一个显示区域用于显示一个预报站点的水文数据，实现在一张图纸中可以显示多个预报站点的水文数据，且各个预报站点之间的水文数据不重叠，为水文预报提供更多的数据支持，进一步提高预报精度。

提供水文专业图纸的拖动、翻页功能，使得预报人员可以利用鼠标或键盘操作水文专业图纸，方便于水文专业图纸中水文曲线的查看与分析。

本发明实施例提供的基于水文专业图纸的图形交互系统，还可以包括数据显示单元，用于显示时间轴上显示的时间点(2点，8点，14点，20点)的水文数据；也可用于当鼠标指示到某个时刻时显示该时刻的水文数据；也可用于显示某个时刻的水文数据的水势(涨、落、平)，如图6所示。

图8示出了利用曲线尺的单元提供的曲线尺绘制预报水文曲线的示意过程。

为了便于预报分析和计算，进一步提高预报精度，本发明提供了将历史洪水进行对比分析功能，历史洪水过程可左右移动，达到利用历史洪水进行相识洪水比较分析的功能，如图9所示。

本发明实施例提供的图形交互系统是按照COM组件方式进行开发，预留数据输入接口，数据输入接口可以是直接数据接口、数据库数据源接口的任意一种。

直接数据接口是指直接向本系统输入绘图需要的数据，接口分为以下几个主要部分：

添加水位流量关系曲线数据接口、添加某个上游预报站点预报数据过程接口、添加每个预报站点的实际水位流量过程数据接口、添加站点实测数据点接口、添加区间计算后的流量过程、添加区间分割流量过程接口和区间时段面平均降雨过程接口等主要数据接口。

在本系统内部，数据是定义成了一个数据存储类，每次输入一个预报站点的数据就会自动实例化一个数据类对象，保存在一个Dictionary(数据字典)中；如果某个站点数据已经存在，赋值的时候将找到该对象直接进行赋值，本站点的原数据将被新赋值数据替换。

数据源接口主要是通过建立的ADO数据库对象来实现的，可以通过ADO数据源字符串的方式，建立数据库连接。本功能需要建立一个INI文件，指明水位流量过程线数据从哪个表提取，水位流量关系曲线在哪个表提取，也可直接写明提取数据用的SQL语句。

接口实现是通过系统的属性和方法来实现的，主要实现方式如下：

系统编制了PageS(页组)对象接口，通过设置页的索引Pageindex取得本页对象，函数为PageS(Index As Integer)AsPageOne，结果返回为PageOne对象；PageOne对象设置AddSession函数(页中添加多个系列)接口，函数接口为AddSession(SessionName As String,NewSession As SessionSingle)，其中，SessionName为输入的系列名称，NewSession为一个SessionSingle(单独的一个站点的系列)；在该系列对象中，如果含有附属系列可以通过SessionSingle对象的AddSub(Subsession0As SessionSon)函数进行添加，其中SessionSon为附属系列。

参阅图3，本发明实施例提供的水文数据处理方法，应用于本发明实施例提供的基于水文专业图纸的图形交互系统。所述方法包括以下步骤：

S301：图形交互系统通过数据接口获得预报站点的实际水文数据，自动生成该预报站点实际水文曲线。查阅索引表，在索引表中找到该预报站点对应的显示区域，在水文专业图纸中的相应显示区域显示该预报站点的实际水文曲线。

在实际水文曲线的显示过程中，先根据该预报站点的水文数据的显示区域与所述刻度轴的位置对应关系，确定出每个实际水文数据在相应的显示区域的位置，然后进行显示。例如，预报站点a的其中一个流量数据为5000，则根据该预报站点的水文数据的显示区域与所述刻度轴的位置对应关系，数量流量5000应该显示于显示区域A中，且显示位置对应于Y轴的y1(即)。

S302：根据所述预报站点的实际水文数据，按照用户从多个预报方案中选择的一个预报方案，计算生成所述预报站点在设定的预报时间段内的多个时间点的预报数据。

S303：根据所述多个时间点的预报数据，生成预报水文曲线。

作为一种实施方式，本步骤具体的，接收预报人员利用预生成的曲线尺输入的曲线生成指令，在所述水文专业图纸上显示平滑连接修正后的所述多个预报参考数据点的曲线，所述曲线为所述预报站点在设定的预报时间段内的预报水文曲线。

利用预生成的曲线尺进行预报水文曲线绘制时，可能涉及曲线尺的移动、旋转和/或翻转。本步骤在具体实现时，首先接收预报人员利用键盘或鼠标输入的移动、旋转和/或翻转指令，移动、旋转和/或翻转所述预生成的曲线尺，使得相邻两个所述预报参考数据点在所述预生成的曲线尺的外部边缘；然后接收预报人员沿所述预生成的曲线尺的所述外部边缘输入的曲线生成指令，生成平滑连接所述相邻两个预报参考数据点的曲线段；循环执行上述两个步骤，直至每相邻两个预报参考数据点间的曲线段生成，最后在所述水文专业图纸上显示平滑连接所述多个预报参考数据点的曲线。

作为另一种实施方式，本步骤也可以，自动生成平滑连接表征所述多个预报数据的预报参考数据点的预报水文曲线；接收用户通过鼠标或键盘输入的上移或下移指令，调整所述自动生成的预报水文曲线，使得修正后的预报水文曲线更准确。

所述水文专业图纸比目前的显示器的尺寸大，可以显示多个预报站点的水文数据和水文曲线(实际水文曲线和预报水文曲线)，水文专业图纸在显示器中显示的过程中，图形交互系统首先一张水文专业图纸划分为多页，每页水文专业图纸用于显示多个预报站点(包括至少一个主预报站点和每个主预报站点的所有附属预报站点)的水文数据；然后接收用户通过鼠标或键盘输入的翻页指令，将每页水文专业图纸在显示器上依次进行显示。

与现有技术的方式相比，本发明实施例提供的图形交互系统及方法具有以下优点：

1、尽量多的展示预报所需信息

当一个河段预报方案中有较多的预报控制断面，在一张图纸上显示不下时，可进行分页预报显示；每页图纸同时绘制不重叠的多个预报站点(或预报参考站点)过程线；每个预报控制站点的过程图形又可同时显示多个系列(本预报站预报主系列、本预报站区间产流、降雨和净雨、预报分割线、合成流量和演算流量等系列)，还可以同时显示本预报站点的报汛流量和综合流量过程，供预报人员进行预报时参考。

2、较强的人机交互功能

a)充分利用计算机键盘功能，结合洪水预报特点，通过键盘的快捷输入和鼠标的点击功能菜单(按钮)实现预报功能的交互分析。

利用键盘功能键(Shift、Alt和Ctrl)结合字母键盘来实现系统的交互功能，可灵活完成当前预报站点的隐藏、显示；洪水过程线在图像位置的上、下移动，与实际数据对比分析时，实际过程线的左右移动；某个预报站点过程线图幅的放大和缩小；在使用水文曲线尺进行人工交互画线时，可以利用小键盘的上、下、左、右键进行尺子的移动，加上功能键完成对专业水文曲线尺进行调整(包括水平翻转、上下翻转和任意角度旋转)。

b)预报方法交互分析选择

在进行预报分析计算时，为预报人员提供强大的人机交互分析功能，在进行传播时间预报计算时，提供多种方案进行选择，主要包括：固定传播时间、分级流量传播时间、传播时间曲线进行交互选择，分析计算为预报提供最合理的预报分析结果。

在进行河道演算计算时，为预报人员提供多方案河道计算方案，特别是多入流的河道，主要提供：先合成再演算、先演算再合成等方法的人工交互分析选择，对于单个河道可分为分段计算和不分段计算等演算方法、区间流量是演算后叠加到下游还是叠加到上游等预报交互技术处理功能。

c)预报操作交互进行

本发明实施例提供的方法可以实现自动预报、过程绘制的方法和人工交互预报。在进行自动计算中，将采用设置的计算方法和误差校正方法进行自动计算每个点的预报数据进行自动绘制预报过程线；人工交互绘制功能中，结合预报人员手工绘图的习惯和算法，设置了“手工直接绘制”、“添加参考点”、“根据参考点绘制”和采用矢量化后的专业曲线尺(曲线板和刀刀尺)，根据曲线尺的手工绘制方法进行预报过程线的绘制方法进行绘制。

提供曲线尺进行预报水文数据线的绘制更符合预报人员的习惯，提高预报的准确性和科学性。

3、洪水预报系列显示方面的创新

在洪水预报中，除了主要预报控制站点外，还有部分依靠于主预报站点的附属预报站点，在主要预报站点的预报完成后，利用主要站点和附属预报站点的相关关系(落差、水位流量相关或计算公式等)进行附属预报站点的预报。以往的洪水预报软件中完全没有考虑附属站点的预报分析和数据显示，本发明实施例提供的方法中，一个主预报站点可显示多个附属预报站点，每个附属预报站点可以通过不同的标识来进行对比显示，为预报员对附属预报站点分析提供数据分析和预报的基础；每个附属站点计算完成后，同样可以进行预报点上的人工拖动进行交互。同时预报站点的标识完全按照预报习惯进行标注，如：红色▽表示洪峰，⊙表示上游合成到下游的点，其它附属系列主要是△、※和×等符号进行区分。在本发明中为使用者提供能多个字符表示，使用者可对其进行不同符号的设置，以区分不同的站点数据，为预报员的综合预报分析提供了可靠的保障。

4、满足生产的需要

实现本发明实施例提供的数据图形交互系统结合了水文预报生产实际工作，对多种预报软件进行了分析和总结，从纵坐标的流量刻度、横坐标的时间刻度、水位流量的涨落幅度的展示和图形的绘制方面，都满足了水文预报工作的生产实际工作需要。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，方法实施例部分未提及之处，可参考前述系统实施例中相应内容。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

参见图4，本发明实施例还提供一种水文数据图形交互系统400，包括：处理器404，存储器401，总线402和通信接口403，所述处理器404、通信接口403和存储器401通过总线402连接；处理器404用于执行存储器401中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器401可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口403(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线402可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器401用于存储程序405，所述处理器404在获得到执行指令后，执行所述程序405，程序405的结构单元可以参见图3，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器404中，或者由处理器404实现。

处理器404可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器404中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器404可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器401，处理器404读取存储器401中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本发明实施例所提供的水文数据处理方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于水文专业图纸的图形交互系统，其特征在于，包括：

水文图纸的生成显示单元，用于自动生成在计算机中显示的水文专业图纸；

实际水文曲线生成显示单元，用于根据数据接口传入的预报站点的实际水文数据，生成所述预报站点的实际水文曲线，将所述预报站点的实际水文曲线在所述水文专业图纸上的显示区域显示；

预报数据生成单元，用于根据所述预报站点的实际水文数据，按照预设的预报方案，计算生成所述预报站点在设定的预报时间段内的多个预报数据；

曲线尺单元，用于为用户提供预生成的水文专业用的曲线尺；

预报水文曲线交互生成显示单元，用于接收并执行所述用户利用所述预生成的曲线尺输入的曲线生成指令，在所述水文专业图纸上生成显示平滑连接多个表征所述预报数据的预报参考数据点的曲线，所述曲线为所述预报站点在设定的预报时间段内的预报水文曲线。

2.根据权利要求1所述的图形交互系统，其特征在于，所述显示区域位于所述水文专业图纸中预建立的坐标系，所述坐标系的纵坐标为水文数据，可自动生成或手工交互输入，所述坐标系的横坐标为时间，每毫米为1小时，数字显示为日期及每天的2点、8点、14点、20点。

3.根据权利要求1所述的图形交互系统，其特征在于，所述曲线尺单元，具体用于利用所述曲线尺的实物，按照1:1的比例进行数字化处理，得到所述曲线尺的边缘数据，将所述边缘数据固化后生成曲线尺；为用户在人机交互预报时提供曲线尺。

4.根据权利要求1所述的图形交互系统，其特征在于，所述预报水文曲线交互生成显示单元，包括：

曲线尺移动单元，用于接收所述用户利用键盘或鼠标输入的移动、旋转和/或翻转指令，移动、旋转和/或翻转所述预生成的曲线尺，使得相邻两个所述预报参考数据点在所述预生成的曲线尺的外部边缘；

曲线交互生成显示单元，用于接收所述用户沿所述预生成的曲线尺的所述外部边缘输入的曲线生成指令，生成平滑连接所述相邻两个预报参考数据点的曲线段；每相邻两个预报参考数据点间的曲线段生成后，在所述水文专业图纸上显示平滑连接所述多个预报参考数据点的曲线。

5.根据权利要求1-4之一所述的图形交互系统，其特征在于，所述预报站点为多个，所述水文专业图纸中设有多个显示区域，所述图形交互系统还包括：

存储单元，用于存储索引表，所述索引表中记录有每个预报站点的名称与一个显示区域的对应关系；

所述实际水文曲线生成显示单元，包括：

实际水文曲线生成单元，用于接收预报站点的实际水文数据，生成所述预报站点的实际水文曲线；

显示区域索引单元，用于查找所述索引表，根据所述预报站点的名称，在所述索引表中查找到所述预报站点对应的显示区域；

实际水文曲线显示单元，用于将所述预报站点的实际水文曲线在所述水文专业图纸上的、查找到的所述预报站点对应的显示区域显示。

6.根据权利要求5所述的图形交互系统，其特征在于，图形交互系统还包括：

分页单元，用于将所述水文专业图纸划分为多页，每页水文专业图纸用于显示至少一个预报站点的实际水文曲线和预报水文曲线；

分页显示单元，用于接收所述用户通过键盘或鼠标输入的翻页指令，依次显示所述每页水文专业图纸中的所述至少一个预报站点的实际水文曲线和预报水文曲线。

7.根据权利要求6所述的图形交互系统，其特征在于，所述至少一个预报站点包括：至少一个主预报站点和每个所述主预报站点的所有的附属预报站点。

8.一种水文数据的处理方法，其特征在于，应用于基于水文专业图纸的图形交互系统；所述方法包括：

接收预报站点的实际水文数据，根据所述预报站点的实际水文数据，生成所述预报站点的实际水文曲线，将所述预报站点的实际水文曲线在预生成的水文专业图纸上的显示区域显示；

根据所述预报站点的实际水文数据，按照预设的预报方案，计算生成所述预报站点在设定的预报时间段内的多个预报数据；

接收用户利用预生成的曲线尺输入的曲线生成指令，在所述水文专业图纸上显示平滑连接多个表征所述预报数据的预报参考数据点的曲线，所述曲线为所述预报站点在设定的预报时间段内的预报水文曲线。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述接收用户利用预生成的曲线尺输入的曲线生成指令，在所述水文专业图纸上显示平滑连接修正后的所述多个预报参考数据点的曲线，包括：

接收所述用户利用键盘或鼠标输入的移动、旋转和/或翻转指令，移动、旋转和/或翻转所述预生成的曲线尺，使得相邻两个所述预报参考数据点在所述预生成的曲线尺的外部边缘；

接收所述用户沿所述预生成的曲线尺的所述外部边缘输入的曲线生成指令，生成平滑连接所述相邻两个预报参考数据点的曲线段；

循环执行上述步骤，直至每相邻两个预报参考数据点间的曲线段生成，在所述水文专业图纸上显示平滑连接所述多个预报参考数据点的曲线。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述预报站点为多个，所述水文专业图纸中设有多个显示区域，所述图形交互系统还包括存储有索引表的存储单元，所述索引表中记录有每个预报站点的名称与一个显示区域的对应关系；所述接收预报站点的实际水文数据，根据所述预报站点的实际水文数据，生成所述预报站点的实际水文曲线，将所述预报站点的实际水文曲线在所述水文专业图纸上的显示区域显示，包括：

接收预报站点的实际水文数据，根据所述预报站点的实际水文数据，生成所述预报站点的实际水文曲线；

查找所述索引表，根据所述预报站点的名称，在所述索引表中查找到所述预报站点对应的显示区域；

将所述预报站点的实际水文曲线在所述水文专业图纸上的、查找到的所述预报站点对应的显示区域显示。